• Title/Summary/Keyword: Polyethylene liner

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PIII&D (Plasma immersion ion implantation & deposition) 기술을 이용하여 제조된 NbN 박막이 인공관절용 UHMWPE 소재의 마모에 미치는 영향 평가

  • Park, Won-Ung;Kim, Eun-Gyeom;Mun, Seon-U;Kim, Gyeong-Hun;Im, Sang-Ho;Han, Seung-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.228-228
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    • 2012
  • 인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 마모에 관여하여 인공관절의 수명에 영향을 미치게 되는데, 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE의 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술을 필요로 하게 된다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결 하기 위하여, 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 위에 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량의 감소를 위하여, 박막을 증착하기 전에 Co-Cr-Mo 합금 위에 질소를 이온주입 하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, Co-Cr-Mo 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. 실험 결과 pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에서도 UHMWPE의 마모량을 2배 가까이 줄일 수 있었다.

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Headspace gas chromatographic analysis as an objective method for measuring rancidity in soybean oil (Headspace 가스크로마토그라피를 이용한 대두유 산화진행도의 객관적 평가방법)

  • Chun, Ho-Nam;Kim, Ze-Uook
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.34 no.2
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    • pp.154-161
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    • 1991
  • An objective method for measuring rancidity in soybean oil was developed based on the volatile contents obtained by headspace gas chromatographic analysis. Apparatus for headspace volatile cold trapping-thermal desorption was described, designed to collect and analyze volatiles of soybean oil. Samples of commercially processed soybean oil were stored under controlled condition and then evaluated for flavor by a eight member trained panel and for volatile contents by headspace gas chromatographic analysis. Twenty-three GC peaks were identified on the basis of relative retention time of reference compounds and gas chromatography-mass spectrometry. The volatile compounds identified were autoxidation products of principal unsaturated fatty acids of soybean oil. The simple linear regressions of flavor score with the pentanal or hexanal contents in aged soybean oil gave correlation coefficient of 0.990 and 0.994. respectively. Pentanal and hexanal contents could be used as a potentially useful index for predicting flavor scores of soybean oil.

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인공관절의 수명 향상을 위해 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) 기술로 제조된 인공관절용 NbN 박막의 마모 특성 평가

  • Park, Won-Ung;Jeon, Jun-Hong;Mun, Seon-U;Choe, Jin-Yeong;Im, Sang-Ho;Han, Seung-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.189-189
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    • 2011
  • 인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP (metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 따라서 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속 헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대제인 UHMWPE (ultra high molecular polyethylene)의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량을 감소시키기 위하여, 박막 증착전에 질소를 이온주입하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, 또한 Co-Cr 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tester를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에 대한 마모 특성이 향상 되는 것을 확인 할 수 있었다.

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Evaluation of soybean oil rancidity by pentanal and hexanal determination (Pentanal과 hexanal 측정에 의한 대두유의 산패도 측정)

  • Chun, Ho-Nam;Kim, Ze-Uook
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.34 no.2
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    • pp.149-153
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    • 1991
  • Several commercial soybean oils were stored at $20^{\circ}C,\;40^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$ with daily exposure of fluorescent light for 12 hours and evaluated their rancidity by headspace gas chromatographic analysis of pentanal and hexanal. The data of gas chromatographic analysis was compared with organoleptic flavor evaluation. For headspace gas chromatographic analysis, the volatile compounds were recovered by porous polymer trap and flushed into a fused silica capillary column at $250^{\circ}C$, The pentanal and hexanal separated were identified by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometric method. The results showed that the contents of pentanal and hexanal were linearly increased during storage for 100 days. A very simple linear relationship was found between organoleptic flavor scores and amounts of two volatile compounds with very high correlation coefficient. A similar linear relationship was also obtained for acid and peroxide value with sensory data. This results suggested the possible implication of pentanal and hexanal as an quality index for rancidity evaluation of soybean oil.

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Salvage with Reverse Total Shoulder Arthroplasty after the Failure of Proximal Humeral Tumor Treatment (근위 상완골 종양 치료 실패 후 역 견관절 전치환물을 이용한 구제술)

  • Jeon, Dae-Geun;Cho, Wan Hyeong;Kim, Bum Suk;Park, Hwanseong
    • Journal of the Korean Orthopaedic Association
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    • v.53 no.6
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    • pp.505-512
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    • 2018
  • Purpose: Many reconstruction methods have been attempted after an en-bloc resection of the proximal humerus. In particular, the introduction of reverse shoulder arthroplasty (RSA) has made a breakthrough in the functional recovery of the shoulder. Nevertheless, RSA has limitations when the humeral bone stock loss is significant. In addition, it is unclear if RSA is effective in patients showing failure with non-operative treatment of a proximal humeral tumor. Materials and Methods: A reconstruction was performed using an overlapping allograft-RSA composite for 11 patients with a failed proximal humeral construct. Delayed RSA was performed on 6 patients with failed non-operative treatment. The pre- and postoperative Musculoskeletal Tumor Society (MSTS) score and the complications were addressed. Results: Overlapping allograft-RSA composite afforded a stable construct in 11 failed proximal humeral reconstructions and the patient's chief complaints were resolved. The mean time to the union of overlapped allograft-host junction was 5.5 months. Average preoperative MSTS score of 20.3 point increased to 25.7 point, postoperatively. Four of the six patients who had RSA within 4 years from the index operation showed arm elevation of more than $90^{\circ}$ whereas the remaining 5 patients showed some disability. The complications include one case each of dislocation and aseptic infection, which were resolved by changing the polyethylene liner and scar revision, respectively. None of the 6 patients who underwent delayed RSA after the failure of non-operative treatment showed arm elevation more than $90^{\circ}$. Conclusion: An overlapping allograft-RSA composite is a simple and reliable reconstructive modality in patients with massive bone loss. In patients with metastatic cancer necessitating a surgical resection at presentation, early conversion to RSA is recommended to secure functional recovery.